世界栽培榛发展现状及在我国的引种利用_马庆华.pdf
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1、植物遗传资源学报 2023,24(3):599-614DOI:10.13430/ki.jpgr.20221115002Journal of Plant Genetic Resources世界栽培榛发展现状及在我国的引种利用马庆华1,2,3,4,杨振1,2,3,4,姜磊5,王贵禧1,2,3,4,李飞6,赵天田1,2,3,4,梁丽松1,2,3,4(1林木遗传育种国家重点实验室,北京 100091;2国家林业和草原局林木培育重点实验室/中国林业科学研究院林业研究所,北京 100091;3国家林业草原榛子工程技术研究中心,北京 100091;4榛子产业国家创新联盟,北京 100091;5廊坊市农林科学
2、院,河北廊坊 065000;6中榛(北京)农林科技有限公司,北京 102211)摘要:榛子是重要的坚果和木本油料树种,营养价值很高。榛属植物属于壳斗目桦木科植物,世界上公认的榛属植物共有13个种,其中欧洲榛是最具经济价值的栽培种,主要在欧洲各国和美国的西部地区栽培。欧洲榛育种最早开始于20世纪初,现代育种开始于1960年左右。经过几十年的品种选育,欧洲榛中推出了很多具有优良性状的品种,如具有高度抗逆性的仁用或带壳品种、专用授粉品种和观赏品种等。中国第一代榛子杂交育种始于20世纪80年代,在数十个候选单株中先后推出15个优良品种,自2000年后陆续在我国20余个省区引种栽培,目前栽培面积11.2
3、万hm2;第二代榛子杂交育种自2006年开始,育种的目标是在改良现有品种坚果性状的基础上培育高抗寒性、抗抽条性、抗旱性和耐热性品种,以及专用授粉品种。目前世界榛树育种仍主要通过杂交手段实现,对欧洲榛特异资源的引进和高效利用是加快我国榛树育种的有效途径。本文综述了世界欧洲榛栽培现状,欧洲榛的主要性状及其遗传力,欧洲榛品种选育的主要目标性状及其评价标准,以及美国、意大利、西班牙和土耳其推出的主要栽培品种及其主要性状,向国内学者更为全面、系统地介绍欧洲榛这一重要坚果树种;同时,总结了欧洲榛在我国的引种历史、科学研究、各单位资源收集和杂交利用现状;分析了欧洲榛在我国引种和杂交利用中存在的问题,并从引种
4、工作的持续性、资源保护、杂交利用、人员交流和拓展经费来源等方面,提出了欧洲榛资源利用的发展建议;最后,对我国榛子科研和产业发展进行了展望,以期为我国榛树品种选育和栽培推广提供一定参考。关键词:欧洲榛;种质资源;栽培现状;品种选育;引种利用Cultivation Status of European Hazelnuts and Their Introducing Utilization in ChinaMA Qing-hua1,2,3,4,YANG Zhen1,2,3,4,JIANG Lei5,WANG Gui-xi1,2,3,4,LI Fei6,ZHAO Tian-tian1,2,3,4,LI
5、ANG Li-song1,2,3,4(1State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding,Beijing 100091;2Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation of the State Forestry and Grassland Administration/Research Institute of Forestry,Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091;3Hazelnut Engineering and Technical Rese
6、arch Center of the State Forestry and Grassland Administration,Beijing 100091;4National Forestry and Grassland Innovation Alliance on Hazelnut,Beijing 100091;5Langfang Academy of Agriculturaland Forestry Sciences,Hebei Langfang 065000;6Zhongzhen(Beijing)Agriculture and Forestry Science andTechnology
7、 Co.Ltd.,Beijing 102211)Abstract:Hazelnut(Corylus)is one of the important nut crops and woody oil species with highly nutritional values.The genus Corylus is a member of the birch family(Betulaceae)in the order Fagales,and 收稿日期:2022-11-15 修回日期:2022-11-15 网络出版日期:2022-11-19URL:https:/doi.org/10.13430/
8、ki.jpgr.20221115002第一作者研究方向为榛子资源收集与杂交育种,E-mail:通信作者:赵天田,研究方向为榛子资源收集与杂交育种,E-mail:梁丽松,研究方向为经济林果品生物学,E-mail:基金项目:国家重点研发项目(2022YFD2200405,2022YFD1600404);科技基础资源调查专项(2019FY100801-03);河北省重点研发计划项目(21326804D);院企合作横向课题(20210906)Foundation projects:The National Key Research and Development Program of China(20
9、22YFD2200405,2022YFD1600404);The Special Investigation on Basic Resources of Science and Technology(2019FY100801-03);The Key Research and Development Program of Hebei Province(21326804D);The Academy-enterprise Cooperation Project(20210906)植物遗传资源学报24 卷includes 13 species identified to date around the
10、 world.The European hazelnut(C.avellana L.)is the species with commercial cultivation in the European countries and the west states of the United States.The earliest European hazelnut breeding appeared in the 1900s and the major modern breeding programs started in the United States in 1960s.After se
11、veral decades of variety selection,many varieties were released with excellent characteristics,such as the varieties with highly stress resistance for the in-shell and the kernel markets,pollination varieties and ornamental varieties.In China,the first generation of hazelnut hybrid breeding performe
12、d in 1980s,a total of 15 cultivars have been released and widely cultivated in twenty-odd provinces of China from dozens of candidate seedlings since 2000.The planting area is about 112,000 hm2 in China at present.The new generation hybrid breeding has been ongoing since 2006.New breeding projects a
13、nd regional trials are mainly aiming to select cultivars with cold hardiness,branch shriveling resistance,drought resistance,heat resistance,and pollination varieties.Up to now,cross breeding is still a main method in hazelnut breeding.Therefore,to continuously introduce and efficiently utilize the
14、special germplasm resources of European hazelnuts is an effective way to speed up the breeding work of hazelnut in China.Based on a large number of domestic and foreign literatures,the cultivation status of European hazelnuts,the traits of C.avellana L.and their narrow-sense heritabilities,main targ
15、eted traits of European hazelnut varieties for kernel market and their evaluating standard,as well as the main characteristics of new advanced varieties released in the United States,Italy,Spain and Turkey were listed in the review.Thus,the precious nut trees,European hazelnuts,can be comprehensivel
16、y illustrated to the domestic readers and researchers.Also in this review,the introduction history,scientific research,germplasm collection and protection,as well as the cross breeding utilization of European hazelnuts in China were summarized at the same time.Meanwhile,the problems in the introduct
17、ion,regional trials and cross breeding utilization of European hazelnuts in China were discussed.Aiming to the problems above,constructive suggestions were proposed in terms of sustainable introduction,germplasm protection,cross breeding utilization,research communication and the funding application
18、.Finally,the prospective of scientific research and industry development in China was summarized at the end of this review.The authors sincerely hope this review could provide some references in hazelnut breeding research and cultivation promotion in China.Key words:Corylus avellana L.;germplasm res
19、ources;cultivation status;variety selection;introducing utilization榛(Corylus L.)是重要的坚果和木本油料树种,具有较高的营养和经济价值1。榛属植物广泛分布于北半球温带地区,在世界范围内被广泛认可的13种榛属植物中,欧洲榛(C.avellana)是主要的栽培种2-3。国际市场上,欧洲榛主要以去壳榛仁的形式销售给食品加工企业,用于生产榛子碎、榛子粉、榛子酱、糖果和各类烘焙食品等。随着市场需求量的与日俱增,世界榛子生产处于供不应求的状态4。欧洲榛的品种选育最早采取实生选种的形式,自20世纪60年代起,各国陆续开展系统性的杂
20、交育种工作。经过几十年的品种选育,世界主要生产国均有不同的主栽品种,在适应性、丰产性、出仁率、榛仁品质和榛仁脱皮性等方面表现优良。我国育种学家自19世纪末开始榛属植物的引种工作,从零星的资源、观赏树种保存,到有计划、小规模的引种工作,目前已在我国不同纬度的10余个省区试种栽培1,5-6。辽宁省经济林研究所19801985年期间利用国内野生平榛与国外欧洲榛进行种间杂交,开启了我国榛树的第一代杂交育种工作,成功培育了兼具母本抗寒性强、父本大果丰产特性的平欧杂种榛系列品种,2000年左右开始陆续推出品种1,2010年前后在全国开始推广种植,现有栽培面积约11.2万hm2,是目前国内主栽的栽培榛品种。
21、随着栽培面积的扩大和销售市场的拓展,现有平欧杂种榛品种也表现出一定缺陷:(1)现有品种抗寒性较强,但抗抽条能力存在差异,需要培育抗抽条能力强的品种。(2)多数品种适于北部地区栽培,抗干热能力差,没有南方适栽的品种。(3)坚果经济性状,如坚果大小、果壳厚度、出仁率和榛仁脱皮率等方面存在缺陷,缺乏加工专用品种。(4)受6003 期马庆华等:世界栽培榛发展现状及在我国的引种利用平榛母本灌木特性的影响,多数品种具有较强的萌蘖特性,给榛园增加了繁琐的除萌工序。(5)北京以南地区部分品种雄花序越冬前脱落,严重地区榛果产量受到影响,生产上急需雄花序多、越冬保存率高、散粉量大的授粉品种。(6)现有品种均以坚果
22、生产为目的,尚无欧洲榛中存在的特殊观赏类型。针对上述问题,国内各榛树科研单位陆续开展了新一代的榛树杂交育种工作,现有平欧杂种榛良种、国内野生榛属资源和国外引进欧洲榛均是重要的亲本材料。本课题组自2006年起开展榛树资源收集和品种选育工作,2012年起受各类项目资助,先后12人次出访土耳其、意大利、美国等世界榛子生产大国,学习欧洲榛品种选育和栽培管理技术,多次接待各国榛子专家来华访问。经过多年持续交流,对各国欧洲榛的科研和生产现状有了深入了解。本文综述了世界欧洲榛种质资源特点、品种选育研究进展和各国生产发展现状,全面、系统地介绍欧洲榛这一重要坚果树种;同时总结了欧洲榛在我国引种试种和杂交利用现状
23、,以期为我国榛树品种选育和栽培推广提供参考。1欧洲榛种质资源和栽培现状1.1欧洲榛种质资源榛为壳斗目(Fagales)桦木科(Betulaceae)榛属植物,主要分布于北半球温带地区,包括欧洲、亚洲和北美地区。目前,被世界范围内植物分类学家认可的榛属植物被分为4大类13个种:(1)具叶质果苞的灌木类型,包括欧洲榛、美洲榛(C.americana)、平榛*(C.heterophylla)、川榛*(C.kweichowensis)和滇榛*(C.yunnanensis)。(2)具管状刚毛果苞的灌木类型,包括尖榛(C.cornuta)、加利福尼亚榛(C.californica)和毛榛*(C.siebo
24、ldiana)。(3)乔木类型,包 括 土 耳 其 榛(C.colurna)、喜 马 拉 雅 榛(C.jacquemontii)、华榛*(C.chinensis)和绒苞榛*(C.fargesii)。(4)具针刺状果苞的类型,包括刺榛*(C.ferox)1-2,4,7-10。野生榛属植物中蕴含着大量具有潜在育种价值的特异基因,如美洲榛、尖榛、平榛、毛榛和土耳其榛具有较强的抗寒性和环境适应性,土耳其榛、喜马拉雅榛、华榛和绒苞榛具有无萌蘖特性等,是进行杂交育种的重要材料2。另外,为了有效保护和持续利用榛属植物资源,多个榛子生产国建立了种质资源圃:美国农业部榛属植物资源圃(National Clona
25、l Germplasm Repository)收集榛属植物12个种607份资源(包括欧洲榛品种和资源351份),俄勒冈州立大学收集11个种418份资源(包括欧洲榛品种和各国资源246份),土耳其吉雷松榛子研究所收集欧洲榛资源390份,西班牙农业与食品研究所(Institute of Agrifood Research and Technology)收集欧洲榛等4个种253份资源,意大利都灵大学收集欧洲榛资源86份,图西亚大学收集欧洲榛资源58份4。欧洲榛的自然分布非常广泛,向北分布于北纬68的挪威和北纬61的芬兰,向东穿过圣彼得堡直至北纬58俄罗斯乌拉尔山脉,向南分布于北纬32的摩洛哥,向西分
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